[发明专利]对中压配电网进行安全合环操作的判定方法

说明书

一种对中压配电网进行安全合环操作的判定方法，计算合环后馈线首端的合环稳态电流有效值，判断合环稳态电流有效值的上限是否大于馈线最大容许载流量，若否，则允许进行合环操作，若是，则继续判断合环后两侧馈线首端最大稳态电流有效值的越限概率是否小于5%，若是，则允许进行合环操作，若否，则不允许进行合环操作。本发明所需决策时间短，判断结果更加准确，兼顾了实际应用中的安全性与时效性，有助于运行人员对中压配电网的合环操作做出安全快速的决策。

技术领域

本发明涉及电力系统安全稳定运行领域，尤其涉及一种对中压配电网进行安全合环操作的判定方法。

背景技术

目前我国中压配电网普遍采用闭环设计、开环运行的供电方式，当设备检修或紧急事故处理时，可通过闭合联络开关的合环操作来实现不停电转移负荷，以减少停电时间，提高供电可靠性。由于联络开关的断口两侧存在电压差，合环操作可能会产生较大的暂态冲击电流和稳态环流，引起电流保护动作或某些电气设备过载，导致合环失败甚至引起大范围停电事故。因此，运行人员在合环操作前必须对能否执行合环操作进行判断并做出安全合环决策。

目前在配电网实际运行管理中，工作人员一般基于生产经验进行安全合环操作的判定，且认为当满足以下两个条件时，可以进行中压配电网的合环操作。

1、合环前合环点两侧馈线所在的10kV母线电压幅值差不大于10％；

2、合环前合环点两侧馈线总负荷不大于任意一侧馈线的最大容许传输容量。

通常情况下，日间的馈线负荷较大，采用这种方法进行合环决策的结果往往是不允许在日间负荷较重时合环。为保证合环操作的安全性，合环倒负荷操作多选在夜间负荷较轻时进行。因此，这种基于经验的合环操作决策较为保守，导致一些常规检修作业不得不在夜间进行，为运行和检修人员带来很大不便。此外，这种决策方法缺乏相关理论支撑。有分析表明，合环操作产生的环流的大小与联络开关断口两侧的电压幅值差和相角差有关，且相角差对合环电流的影响较大，而以上方法仅根据合环点两侧馈线所在的10kV母线电压幅值差对合环操作进行决策缺乏严谨的科学依据。因此，现有的基于生产经验进行安全合环判定的方法在理论上和实际中均有较大的局限性。

目前有相关研究提出采用将合环点两侧总负荷分别集中于各馈线首端和末端的方法，计算合环电流的范围，并据此进行合环判断。该方法有一定的理论依据，但由于没有考虑配电网中实际的负荷分布情况，将使得合环决策结果较为保守，实用价值有限。

发明内容

本发明提供一种对中压配电网进行安全合环操作的判定方法，所需决策时间短，判断结果更加准确，兼顾了实际应用中的安全性与时效性，有助于运行人员对中压配电网的合环操作做出安全快速的决策。

为了达到上述目的，本发明提供一种对中压配电网进行安全合环操作的判定方法，包含以下步骤：计算合环后馈线首端的合环稳态电流有效值，判断合环稳态电流有效值的上限是否大于馈线最大容许载流量，若否，则允许进行合环操作，若是，则继续判断合环后两侧馈线首端最大稳态电流有效值的越限概率是否小于5％，若是，则允许进行合环操作，若否，则不允许进行合环操作。

所述的判断合环稳态电流有效值的上限是否大于馈线最大容许载流量的方法包含以下步骤：

1、采用加权最小二乘准则进行高压配电网的状态估计，得到两条合环馈线首端10kV母线的电压幅值与相角；

2、计算合环稳态环流有效值的范围；

合环稳态环流表示为：

其中，为联络开关断口两侧电压差，和分别为联络开关断口两侧的电压相量，Z_Σ为合环网络总阻抗；